德国2020高技术战略
德国工业4．0战略对中国制造业转型升级的借鉴
德国工业4．0战略对中国制造业转型升级的借鉴杜传忠;杨志坤【摘要】作为第三次工业革命的重要组成部分，德国工业4．0战略通过构建信息物理系统，以“智能工厂”和“智能生产”实现制造业设计、生产、运营及服务的全方位系统整合，力求使德国占据新一轮国际产业竞争的制高点。
德国工业4．0战略的智能化、数字化和服务化的制造业发展基本方向，系统、关联、集成、协同与融合的制造业产业体系，充分发挥中小制造业企业的有效机制，大规模、个性化、定制化的制造业生产方式，完善的技术创新平台和统一的工业制造业标准以及充分发挥人力资源潜力等值得中国借鉴。
%As the important part of the Third Industrial Revolution,German Industry 4.0 Strategy establishes the cyber-physical system,to achieve the comprehensive integration ofdesign,production,operation and service with “Smart Factory”and “intelligence production”.Germany strives to occup y the top ground of the world manufacturing industry in the future competition of global industries with Industry 4.0 Strategy.There are many aspects worthy of learning from Industry 4.0 Strategy,such as intelligent,digital and service developing trend of manufacturing industry,the manufacturing industry system based on systems,correlation,integration,coordination and integration,effective mechanism of giving full play to the role of small and medium-sized manufacturing enterprises,new large-scale and personalized and customized production mode,perfect technical innovationplatform,unified industrial manufacturing standards,practice of realizingthe full potential of human resource.【期刊名称】《经济与管理研究》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】6页(P82-87)【关键词】工业 4.0 战略;制造业;转型升级;借鉴分析【作者】杜传忠;杨志坤【作者单位】南开大学经济与社会发展研究院，天津市，300071;南开大学经济学院【正文语种】中文【中图分类】F414内容提要：作为第三次工业革命的重要组成部分，德国工业4．0战略通过构建信息物理系统，以“智能工厂”和“智能生产”实现制造业设计、生产、运营及服务的全方位系统整合，力求使德国占据新一轮国际产业竞争的制高点。
德国2020高技术战略.pdf
德国2020高技术战略思想·创新·增长近几年德国创新领域有着较大的发展。
2005-2008年间德国企业研发投资增加了19%；2008年研发人员的数量比2004年增加近12%；2008年德国研发总体支出占GDP的比重为2.7%，成为东、西德重新统一以来最高的年份；2009年德国工商总会创新报告表明，至2008年底，约30%企业将自己的创新归功于联邦的研发和创新政策。
而今，鉴于金融危机的重创、国际竞争加剧和全球挑战日益严峻，德国政府决议，进一步发展高技术战略，使德国成为解决全球挑战的先行者，不仅有助于改善人民生活，更为经济增长提供新的潜力。
2010年7月，德国联邦政府正式通过了《思想·创新·增长——德国2020高技术战略》，这是继2006年德国第一个高技术战略国家总体规划之后，对德国未来新发展的探求。
新战略指出，德国面临着几十年来最严峻的经济与金融政策挑战，解决之道在于依靠研究、新技术、扩大创新，目标明确地去激发德国在科学和经济上的巨大潜力。
为此，联邦和各州政府一致认为：至2015年，用于教育和科研投入占GDP比重增至10%。
而经济—科学研究联盟将始终伴随高技术战略的实施过程。
新战略还提出以5大需求领域开辟未来新市场，并重点推出11项“未来规划”，积极营造友好创新环境。
五大领域为应对未来挑战，德国新战略聚焦在五大领域：气候/能源、健康/营养、交通、安全和通讯，并在这五大领域提出各自行动计划和措施。
新战略希望通过这五大领域开辟未来的新市场，提高关键技术并改善创新相关条件，最终促进进步。
（一）气候/能源新战略提出应当扩大知识基础，有针对性地运用气候保护技术和调整措施，来改进政治、科技、经济和社会行动方案。
联邦政府将深化政府同工业和金融之间的合作，依靠创新，倡导使用可再生能源和提高能效，有针对性地运用气候保护技术和调整措施，同时扩大国际合作。
具体行动详见表1。
定技术领域内进行市场导向的创新，帮助创新型中小型企业进行融资。
3054916_工业4.0_的德国经验——上篇：技术和政策
工业4.0的德国经验上篇：技术和政策编译/辛妍正如我们所知，今天的世界已经经历了三次重大技术革命的塑造。
18世纪末开始于英国并在19世纪中叶结束的第一次工业革命代表了一种根本性转变，即从农业经济转变到了由引入机械生产方法所界定的经济。
在20世纪初，随着工业生产的出现和工厂的诞生，第二次根本性转变时期到来，它迎来了一个大众消费可以负担得起消费类产品的时代。
而到了20世纪60年代末，电子和信息技术在工业生产过程中的应用打开了通向优化和自动化生产的新时代的大门。
今天我们站在第四次工业革命的风口浪尖，它能通过物联网将生产和网络世界相连，使工业4.0成为现实。
“智能生产”将成为一种标准，基于智能信息通信技术（ICT）的机器、系统和网络能够独立交换和响应信息，管理工业生产过程。
作为高科技战略2020行动计划的一部分，德国政府确定了十个“未来项目”，工业4.0项目（INDUSTRIE 4.0 project）便是其中之一。
工业4.0是德国要成为工业信息技术先锋的战略性举措，该项目为德国创造了重要的机会，让其有潜力将自身发展定位为工业4.0解决方案的领先市场，同时也成为工业4.0的领先供应商，从而进一步增加德国经济，加强国际合作，并创造新的、基于互联网的市场，让德国保持为具有全球竞争力的高工资经济体。
可以说，实现第四次工业革命，或是工业4.0的条件是德国所独有的，因为率先进行分散、自主的实时生产的德国有两种基础：一是德国作为世界上最具竞争力和创新性的制造产业的持续作用，二是德国在工业生产研究开发的技术领先地位。
本文作为工业4.0的德国经验的上篇，主要从技术和政策两方面进行介绍。
工业4.0的技术基础及德国的优势今天，由于制造商面临着成本增加和市场波动的压力，产品的生命周期和测试周期越来越短。
产品正变得越来越复杂，越来越定制。
制造商发现，将生产转向劳动成本低廉的新兴国家不再是一个成功的路径，因为他们必须平衡大规模生产与定制生产。
德国工业4.0简介
3、实现路径（续）：开展八大行动
（7）监管框架
在工业4.0下建立新的制造流程和横向业务网 络架构时，必须遵守法律；而现有法律也同样应在 需要时，考虑到创新的影响进行调整。面临的挑战 包括保护企业数据、责任问题、处理个人数据和贸 易限制。这将不仅对立法，也对其他有商业性质的 活动提出了要求——制度将作为一个涵盖面广泛的 适用工具而存在，其内容包括指导方针、个性化 生产高度灵活的工厂可以迎合顾客对产品个性化、多样化、不断改变的要求，可以通过现 代化的手段，以大批量生产的成本，制造批产量的产品。从某种意义上说，回到了第一次工业 革命之前。顾客与工厂频繁交流沟通，不仅在订合同前，而且在下订单后、设计、加工、装配、 调试阶段。因此，顾客甚至可以在产品生产过程中改动他的订单细节。
（2）灵活性
（3）决策优化
（4）资源生产率和利用效率
（5）新服务创造价值机会
（6）应对工作场所人口的变化
（7）工作和生活的平衡
（8）高工资仍然具有竞争力
提 纲 ▪ 一. 德国工业4.0介绍 ▪ 二. 其他发达国家情况 ▪ 三. 对中国工业的启示 ▪ 四. 几点思考
二、其他发达国家情况
（1）美国再工业化
2、内涵（3个特征）
（1）生产工艺与信息技术融合
核心技术：赛柏物理空间 CPS—Cyber-Physical System
传感器 + 微处理器 + 执行器 + 连网能力
CPS强调实体装置和控制网络的连结，即信息 通信技术（ICT）
在制造业中采用物联网和服务网，实现人的控
制在时间、空间等方面的延伸，本质就是人、 机、物的融合。也被称为人机物融合系统。
二、 其他发达国家情况
（2）日本
“工业4.0”综述
“工业4.0”综述本文首先介绍“工业4.0”概念、起源和现状；分析了“工业4.0”关键技术：RFID 技术、无线传感网络技术、AI技术、云计算技术；介绍了“工业4.0”所面临的关键问题及其对于中国制造业的影响；最后展望了“工业4.0”的美好未来。
标签：“工业4.0”；工业革命；德国制造；智能工厂1 引言“工业4.0”是德国在《高技术战略2020》提出的十大未来项目之一。
它是基于传统制造业，互联网及物联网的虚实融合系统，目的在于实现工厂生产智能化，令客户的个性化需求同生产环节无缝对接。
德国总理默克尔指出，未来智能工厂将能够自行运转，机器与元器件将能够自行交流，这就使跨行业的合作成为必须。
她建议，信息业、通信业、制造业等相关行业需要长远规划、增进合作，对彼此抱有好奇心。
2 “工业4.0”发展现状在过去，科学技术经历了三次革命。
而即将到来的第四次工业革命则以工业智能化为代表。
2011汉诺威工业博览会开幕式致辞中，德国人工智能研究中心的Wolf-gang Wahlster教授首次提出“工业4.0”概念。
2013年“工业4.0”被列为德国《高技术战略2020》十大未来项目之一。
美国于2011年提出“先进制造伙伴计划”，并于2012年出台了“先进制造业国家战略计划”。
英国于2011年发布了《英国发展先进制造业的主要策略和行动计划》。
日本亦出台过类似的协同式机器人与无人化工厂发展计划。
2011年4月6日，我国工业与信息化部、科学技术部等5部委以工信部联信〔2011〕160号印发《关于加快推进信息化与工业化深度合作的若干意见》，意见指出要推动生产装备智能化和生产过程自动化，加快建立现代化生产体系。
3 “工业4.0”关键技术3.1 RFID技术（射频识别）RFID是种无线通信自动识别技术，通过无线电识别目标读写数据，无需识别系统与目标间接触，适用各种恶劣环境。
优点在于操作简单快捷，可识别多个标签的高速物体。
3.2 无线传感网络技术（WSN）WSN是大量静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，最终把这些信息发送给网络的所有者。
德国工业4.0战略
德国工业4.0战略德国工业4.0平台科学顾问委员会主席、德国技术科学院院士艾纳·安德尔为首的四位专家近期分享了德国工业4.0的发展路线图，德国“工业4.0”17个纲要论点、未来智能互联系统、大数据信息物理系统等观点。
【专家之一】德国工业4.0平台科学顾问委员会主席、德国技术科学院院士艾纳·安尔互联网技术的历史沿革发展安德尔认为可以分几个阶段，每个阶段分五个时间现代工程的信息可持续周期管理、生产流程、制作操作、流程优化和整合等是对工业4.0 重要的过程。
互联网技术的沿革发展基本经历每五年为一个发展阶段，安德尔认为，从1993年起，万维网的诞生是现在技术的起始点。
第一阶段，1995年，超媒体技术文本文件可以进行连接，从而产生的企业有Yahoo，AOL；第二阶段，五年之后的多媒体技术，产生的新公司有Google、亚马逊，2000年成立的技术方面，使用Java 、UML、XML第三个阶段，在五年之后，社交媒体时代，人与人的链接，Facebllk，Youtube、Twitter第四个阶段，2001年，企业发现社交媒体进行连接需依靠应用技术，2007年，随着iPhone的出现的App，2009年ipad ，仅仅五年，整个技术不断动态发展。
第五个阶段，2015年，信息物理网络体系，首先人与人，企业之间相互联系，系统之间互相联系，工业4.0 受之影响，比如物联网、数据网等元件的连接。
未来五年的发展，依然有动力什么是工业4.0？是一个术语，用来描述对于产业、工业的第四次的革命，工业4.0指的是，技术与产业之间的联系，第一次工业革命是在18世纪末，制造工厂的基础是水动力和蒸汽动力；第二次工业革命是大规模生产由电力驱动。
第三次是以信息技术来改变人的工作方式的革命，工业4.0 是指工业革命，它瞄准的是整个价值链，是整个生命生产周期。
技术使用信息物理系统（CPS）的形式建立全球网络，整合其机器、仓储系统和生产设施。
德国建设世界科技强国的经验及启示
BSERVATION 观察科技中国 2021年5月 第5期24德国建设世界科技强国的经验及启示■文/袁立科 孙福全（中国科学技术发展战略研究院）从19世纪末至20世纪初德国成为世界科学中心，从第二次世界大战后的废墟再次跻身世界科技强国之列，德国根据独特国情和所处发展阶段，将内外压力转变为动力，进行教育改革、构建极具特色的国家创新体系，适时发布和实施一系列创新战略和举措，依靠科技实现国家的跨越式发展。
一、德国建设科技强国的历史演进（一）19世纪末至20世纪初，德国成为世界科学中心，跻身先进工业国家行列1871年德国统一后至第一次世界大战之前，受惠于国家统一和教育改革，德国抓住了第二次工业革命的机会，科技和工业进入高速发展时期。
一大批著名的科学家和工程师脱颖而出，李比希、霍夫曼等著名化学家确立了德国化学在世界化学中的领导地位；以高斯、克莱因等为代表的数学家，将哥廷根大学打造为世界数学研究中心；欧姆、亥姆霍兹、伦琴、普朗克、爱因斯坦等开辟了物理学新纪元，引领了19世纪、20世纪之交的物理学革命。
在工业方面，德国注重科学、技术与生产的有机结合，以及专利立法保护前沿应用技术，使德国实用技术位于世界前列，孕育了化学工业和电力工业等具有发展潜力的新兴工业。
科技的发展和新兴工业的崛起，使德国迅速成为19世纪末期至20世纪初期的世界科学中心和工业化强国。
（二）二战后到20世纪八九十年代末，德国科技恢复发展，在世界科技和经济中的竞争力进一步提升二战后，政府加强了对科技的调控作用，重新调整科技主管部门，成立科学、空间等领域研究委员会，以及专司科技政策与规划的联邦教育与研究部等部门；进一步完善科研体系，在物理、生物技术等主要领域组建大型国立研究中心；大力扶持工业企业创新，建立工业企业自身技术革新和研发机构，鼓励工业企业研究机构开发新产品和新技术；建设科技园区和创新中心，推动德国技术创新和成果转移转化。
到20世纪70年代，德国在生物学、材料科学、重离子研究等科学领域达到国际先进水平，在化工和医药、航空、汽车和机械制造等工业技术方面更是全球领先。
德国2020高技术战略PDF.pdf
德国2020高技术战略思想·创新·增长近几年德国创新领域有着较大的发展。
2005-2008年间德国企业研发投资增加了19%；2008年研发人员的数量比2004年增加近12%；2008年德国研发总体支出占GDP的比重为2.7%，成为东、西德重新统一以来最高的年份；2009年德国工商总会创新报告表明，至2008年底，约30%企业将自己的创新归功于联邦的研发和创新政策。
而今，鉴于金融危机的重创、国际竞争加剧和全球挑战日益严峻，德国政府决议，进一步发展高技术战略，使德国成为解决全球挑战的先行者，不仅有助于改善人民生活，更为经济增长提供新的潜力。
2010年7月，德国联邦政府正式通过了《思想·创新·增长——德国2020高技术战略》，这是继2006年德国第一个高技术战略国家总体规划之后，对德国未来新发展的探求。
新战略指出，德国面临着几十年来最严峻的经济与金融政策挑战，解决之道在于依靠研究、新技术、扩大创新，目标明确地去激发德国在科学和经济上的巨大潜力。
为此，联邦和各州政府一致认为：至2015年，用于教育和科研投入占GDP比重增至10%。
而经济—科学研究联盟将始终伴随高技术战略的实施过程。
新战略还提出以5大需求领域开辟未来新市场，并重点推出11项“未来规划”，积极营造友好创新环境。
五大领域为应对未来挑战，德国新战略聚焦在五大领域：气候/能源、健康/营养、交通、安全和通讯，并在这五大领域提出各自行动计划和措施。
新战略希望通过这五大领域开辟未来的新市场，提高关键技术并改善创新相关条件，最终促进进步。
（一）气候/能源新战略提出应当扩大知识基础，有针对性地运用气候保护技术和调整措施，来改进政治、科技、经济和社会行动方案。
联邦政府将深化政府同工业和金融之间的合作，依靠创新，倡导使用可再生能源和提高能效，有针对性地运用气候保护技术和调整措施，同时扩大国际合作。
具体行动详见表1。
定技术领域内进行市场导向的创新，帮助创新型中小型企业进行融资。
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德国2020高技术战略
思想·创新·增长
近几年德国创新领域有着较大的发展。
2005-2008年间德国企业研发投资增加了19%；2008年研发人员的数量比2004年增加近12%；2008年德国研发总体支出占GDP的比重为2.7%，成为东、西德重新统一以来最高的年份；2009年德国工商总会创新报告表明，至2008年底，约30%企业将自己的创新归功于联邦的研发和创新政策。
而今，鉴于金融危机的重创、国际竞争加剧和全球挑战日益严峻，德国政府决议，进一步发展高技术战略，使德国成为解决全球挑战的先行者，不仅有助于改善人民生活，更为经济增长提供新的潜力。
2010年7月，德国联邦政府正式通过了《思想·创新·增长——德国2020高技术战略》，这是继2006年德国第一个高技术战略国家总体规划之后，对德国未来新发展的探求。
新战略指出，德国面临着几十年来最严峻的经济与金融政策挑战，解决之道在于依靠研究、新技术、扩大创新，目标明确地去激发德国在科学和经济上的巨大潜力。
为此，联邦和各州政府一致认为：至2015年，用于教育和科研投入占GDP比重增至10%。
而经济—科学研究联盟将始终伴随高技术战略的实施过程。
新战略还提出以5大需求领域开辟未来新市场，并重点推出11项“未来规划”，积极营造友好创新环境。
五大领域
为应对未来挑战，德国新战略聚焦在五大领域：气候/能源、健康/营养、交通、安全和通讯，并在这五大领域提出各自行动计划和措施。
新战略希望通过这五大领域开辟未来的新市场，提高关键技术并改善创新相关条件，最终促进进步。
（一）气候/能源
新战略提出应当扩大知识基础，有针对性地运用气候保护技术和调整措施，来改进政治、科技、经济和社会行动方案。
联邦政府将深化政府同工业和金融之间的合作，依靠创新，倡导使用可再生能源和提高能效，有针对性地运用气候保护技术和调整措施，同时扩大国际合作。
具体行动详见表1。
定技术领域内进行市场导向的创新，帮助创新型中小型企业进行融资。
此外，要强化竞争前阶段的研究以及咨询和信息服务。
投资创新/风险投资。
资金不足是中小型企业和创新性创业的最大障碍，德国必须为建立具有国际竞争力的风险投资和股权投资市场构建条件，并强化活跃风险投资的补贴办法。
标准化。
标准尤其为中小型企业创造了相同的准入条件。
标准化及早介入能帮助研究成果更快地转化成畅销产品与服务，使创新成果尽快进入市场，因而在德国逐渐成为整个研究和创新过程必不可少的组成部分。
积极参与标准化行动能使德国经济获得国际竞争优势。
所以，在落实联邦政府标准化方案时，通过有针对性的整合，将标准化的潜力充分运用到推动研究上去。
创新指向的公共采购。
根据最新估计，创新领域的公共采购总额高达230亿欧元。
将这些资金带有针对性地投入到创新性解决方案中去，一方面能更大地节省行政开支，另一方面能强化创新型企业，从而推动创新的扩展。
合格的专业人员。
德国联邦政府的目标是，通过职业培训、业务深造、进修以及大学学习来巩固专业人员的供给基础，确保德国的可持续发展。
此外，要为保障中型企业内工程师的新生力量提供帮助，如2008年制定的“德国资格认证项目”已考虑到这一问题。
从知识到产品。
德国联邦政府提出将科技与经济更精密地结合起来，促进高校、校外研究机构和企业之间的交流，加强知识转化和技术转化，针对特定问题改进关键技术，加强研究成果的应用。
重要措施包括采取有助于中小企业的专利政策、新的科研成果鉴定措施、前沿集群竞争和创新联盟等举措。
创新对话。
研究和创新需同社会和具体工作领域进行对话。
新战略提出德国要建立新的对话平台，以使公民深入探讨解决全球挑战和社会挑战的未来技术和研究成果。
尤其是在具有社会争议的未来技术方面，应以宽容的实事求是的对话来预计这些技术为个人和社会所带来的利弊，从而尽可能得出一致结论。